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人造肌肉問(wèn)世！無(wú)污染且逼真到推拉彎扭都可行
9月20日消息，據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的工程師已經(jīng)研發(fā)出一種可以用于人形機(jī)器人的合成肌肉。這種3D打印的合成軟體肌肉拋棄了之前模型所使用的外部壓縮器或者高壓設(shè)備，它能夠推、拉、彎曲和扭曲，而且能夠舉起自身千倍重的物體。
哥倫比亞大學(xué)的這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，到目前為止沒(méi)有任何材料能夠真正作為一種軟體肌肉。這是由于所有的材料都無(wú)法滿(mǎn)足高強(qiáng)度應(yīng)力和應(yīng)變的需求。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Hod Lipson教授稱(chēng)：“軟體材料機(jī)器人在那些需要與人類(lèi)接觸和互動(dòng)的領(lǐng)域用途非常廣泛，比如說(shuō)制造和醫(yī)療行業(yè)。”
Lipson教授補(bǔ)充稱(chēng)：“軟體機(jī)器人與僵硬的機(jī)器人不同，它們能夠復(fù)制自然運(yùn)動(dòng)，為人類(lèi)提供醫(yī)學(xué)或者其它類(lèi)型的幫助，還能夠執(zhí)行精巧的任務(wù)或者抓取柔軟物體。我們?cè)谥圃鞕C(jī)器人的領(lǐng)域已經(jīng)獲得了巨大的進(jìn)步，但是機(jī)器人的身體仍然非常原始。這是一個(gè)巨大的難題，但是新的材料能夠有一千種塑造和改變的方式。我們已經(jīng)克服了制造人形機(jī)器人的最后障礙。”
為了讓低密度材料滿(mǎn)足應(yīng)力和應(yīng)變的高要求，研究的首席作者Aslan Miriyev使用了微泡中遍布乙醇的硅橡膠材料。這種解決方案將其它材料的彈性特性和極端體積變化屬性組合在一起，而且具有易制造、低成本和對(duì)環(huán)境無(wú)污染的好處。
在使用3D打印技術(shù)打造成需要的形狀之后，這種人造肌肉使用一根細(xì)電線(xiàn)和8伏低壓電進(jìn)行了電刺激。當(dāng)它表現(xiàn)出重要的膨脹和收縮特性之后，研究人員進(jìn)行了一系列的機(jī)器人研究應(yīng)用。當(dāng)使用低壓電讓其升溫到80攝氏度時(shí)，它能夠膨脹900%。通過(guò)計(jì)算機(jī)操控，這種自主部件幾乎能夠執(zhí)行所有設(shè)計(jì)的動(dòng)作任務(wù)。
創(chuàng)新機(jī)器實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Miriyev博士稱(chēng)：“我們的軟體機(jī)材料可以作為機(jī)器人的軟體肌肉，它有可能徹底改變現(xiàn)在工程學(xué)所使用的軟體機(jī)器人設(shè)計(jì)方案。它能夠?qū)崿F(xiàn)推、拉、彎曲和扭曲，它是我們制造的最接近自然肌肉的人造材料。”
研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)研發(fā)和探索，使用傳導(dǎo)性材料取代嵌入式的電線(xiàn)。這樣應(yīng)當(dāng)能夠加快肌肉的反應(yīng)速度，并且延長(zhǎng)它的使用壽命。Miriyev博士稱(chēng)，未來(lái)他們將在研究中探索人工智能操控這種肌肉的方法，那或許將是讓機(jī)器人完成自然動(dòng)作的“最后一座里程碑”。
